论摩擦力与压力之间的关系

希腊学者普罗塔格认为：“头脑不是一个被充满的容器，而是需要被点燃的火把。”教育的本能就是“启发”、“引导”，也就是唤醒，学生的自主质疑意识也需要唤醒。

我们准备通过实验来讨论摩擦力的相关问题。摩擦力的内在原因怕是在国际上也没有个说法。高中书上的很多地方也是错的。分子间可以相互渗透，分子之间就开始运动的。两个物体一开始接触，分子之间就开始相互渗透，结果就是把这两个物体融合在一起。这也是一个力。物体运动时，先要破坏这种相互结合的状态，再者物体表面都不是绝对的光滑，在压力的状态下都会有摩擦力的产生，这个力就是滑动摩擦力。第一个力要在一段时间的相互静止才能形成。物体都开始相互运动了，有了第二个力才开始运动，是因为第一个力存在结构破坏的。

在做相关的摩擦力与压力之间的关系实验之前，我们必须先了解以下有关的一些基本知识：

1.物体沿着接触面作相对滑动时，两物体的接触面上相互作用，阻碍滑动的力叫“滑动摩擦力”。它的方向总是和物体相对滑动的方向相反。

2、两个物体相互接触，当有相对滑动的趋势，但又保持相对静止状态时，在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的作用力

3、两个物体间的滑动摩擦力的大小跟这两个物体接触面间的压力大小成正比.

4、动摩擦因数的大小跟相互接触的两个物体的材料有关.

5、摩擦力的方向与接触面相切，并且跟物体相对运动或相对运动趋势相反.

6、静摩擦力存在最大值――最大静摩擦力.

我们通过实验来讨论有关摩擦力的问题。实验报告如下：

一.本次实验的目的

（1）探究在摩擦面相同的条件下，滑动摩擦力的大小与物体间的压力的关系？（2）改变摩擦面的粗超程度后，观察摩擦力大小的变化情况。

二.本次实验所需的器材

有已知质量的木块一个，细线一个，一端装有滑轮的长木板，槽行的砝码和砝码槽，沙子，弹簧测力计，砝码等。

三.实验的原理

将质量为m的木块放在水平放置的一端装有滑轮的长木板上，用细线的一端拉着木块，细线绕过滑轮的另一端悬挂槽行砝码，是木块在长木块上匀速运动。这时，木块在竖直方向上只受到重力G木和支持力N（即压力），N=G木=mg；在水平方向上受到细线的拉力F和滑动摩擦力。因此木块受到的滑动摩擦力f=G槽码，用这种方法测定滑动摩擦力的。当在木块上加砝码以增大压力N时，发现必须增加拉力F才可以是木块匀速拉动。我们可以多次改变木块与长木板之间的压力N，测出每次对应的滑动摩擦力f，即可分析得出f与N之间的关系。

四.本次实验的步骤

1.将长木板放在水平的桌面上，带有滑轮一端露出桌面，把木板放置在长木板上，将细线的一端系在木板上，细线绑在滑轮沙锅内，另一端挂在槽行砝码槽上。

2.在砝码槽中逐渐加入沙子，并轻轻的敲击长木板，使木板恰好能在木板上做匀速运动，并记下压力N和摩擦力f。

3.多次在木板上加放砝码改变压力，重复步骤2，记录数据。

4.根据数据做分析，并与组员讨论并得出结论。

五.实验注意事项

1.长木板放在桌面上应保持水平。

2.每次实验都要轻轻敲击长木板后让木板匀速运动，而不应该直接用手去推动木板运动。

3.每次将长木板拉到起点重复测定滑动摩擦力时，应注意将长木板提起离开长木板后放在起点处，切记将木板顺着长木板拉到起点，这样做是为了避免木板的倒纹而影响到摩擦面的粗超程度，影响实验结果。

六.本次实验所记录的数据是

表格一

实验次数N木块重木块+2个砝

码的重木块+4个砝

码的种压力N/N1.42.43.4拉力F/N0.30.550.8F/N0.210.230.24表格二

木块平面平放侧放压力N/N1.401.401.40拉力F/N0.351.000.45

七.实验总结

1、滑动摩擦力的大小，跟相互接触物体材料及其表面的光滑程度有关；跟物体间的正压力有关；但和接触面积大小无关.注意正压力的解释.

2、滑动摩擦力的大小可以用公式：动摩擦因数跟两物体表面的关系，并不是表面越光滑，动摩擦因数越小.实际上，当两物体表面很粗糙时，由于接触面上交错齿合，会使动摩擦因数很大；对于非常光滑的表面，尤其是非常清洁的表面，由于分子力起主要作用，所以动摩擦因数更大，表面越光洁，动摩擦因数越大.但在力学中，常称“物体表面是光滑的”这是忽略物体之间的摩擦力的一种提法，实际上是一种理想化模型，与上面叙述毫无关系.

3、动摩擦因数是一个无单位的物理量，它能直接影响物体的运动状态和受力情况.

4、静摩擦力的大小，随外力的增加而增加，并等于外力的大小.但静摩擦力不能无限度的增大，而有一个最大值，当外力超过这个最大值时，物体就要开始滑动，这个最大限度的静摩擦力叫做最大静摩擦力.实验证明，最大静摩擦力由公式 所决定，叫做静摩擦因数，为物体所受的正压力.摩擦力的大小变化随着外力的变化关系如图：滑动摩擦力的大小小于最大静由上数据可得出一个结论滑动摩擦力的大小决定于两个因素μ和N，即f=μN，μ反映接触面的材料和粗糙程度，而N反映其挤压程度。

通过本次实验，我们体会到物理实验中的乐趣，也认识到团结力量大和物理的博大精深。物理学中的东西还有很多值得我们去探讨，我们只有现在努力学习才能未以后对物理的探讨作好准备。